长沙市土地利用生态风险及评价

摘要：城市生态环境问题已成为制约城市可持续发展的重要问题,土地利用变化是城市生态环境改变的重要因素。长沙市作为中部经济发达、人口众多的大城市,其工业化和城市化的发展速度很快。强烈的土地需求对土地利用的强度、方式、规模、布局等造成了深远的影响,同时也对城市生态环境造成强烈的冲击,生态安全受到严重威胁。本文引入城市土地利用生态风险评价的概念,分析长沙市土地利用现状,阐述城市土地利用生态风险产生的原因,识别与土地利用相关的生态环境问题,综合运用主成分分析,K均值聚类等方法,建立了土地利用生态风险评价模型,分析和评价长沙市土地利用生态风险。结果发现该区所研究时段土地利用生态风险总体上变大,土地利用生态风险值从1996年的-0.85286（Ⅴ）,变为2006年的1.321039（Ⅰ）,期间变化波动明显,风险值在1996-1999年和2003-2006年趋于上升,2000-2002年趋于下降。根据此评价结论提出一系列规避和应对生态风险,协调城市土地利用与生态环境的对策。     

上海市青浦区土地利用时空格局模拟研究

基于CLUE-S 模型,结合区域总体规划和生态保护红线管控方案,对青浦区进行了2040 年土地利用格局模拟预测,最后从最小累积阻力模型出发,对其生态阻力进行了比较分析,结论如下：（1）对CLUE-S模型适用性进行验证,经过计算,Kappa 精度达到95%以上,表明CLUE-S模型在青浦区具有良好的土地利用格局模拟能力;（2）青浦区土地利用格局空间差异显著,工业用地、交通用地、居住地、城市绿地和林地的面积增加,农业用地和水域的面积有所减少;（3）生态保护红线约束下,青浦东部地区生态阻力减小,西部地区保持稳定,土地利用空间格局变化更趋于合理。结论可为青浦区未来土地利用规划、管理及政策制定等提供参考依据和决策支持。     

基于生态可持续的土地利用空间格局分配

土地作为人文社会和自然生态系统之间的重要纽带,土地利用变化成为全球变化研究中的重要部分,研究土地利用的结构优化,对实现土地资源的可持续利用有着重要的意义,是可持续发展的核心问题。笔者采用空间叠加和综合指数的方法,以生态因素作为土地利用空间分配的限制因子,模拟预测了基于生态可持续背景因素下中国土地利用变化未来空间分布格局。结果显示:土地利用数量分配和空间格局两方面具有明显的区域差异性,耕地主要分布在传统农区华中区和华东区,林地则主要分布在西南山区和东北区,草地则集中在西部和北部地区,建设用地主要集中在华东地区;考虑生态可持续因素,并以生态可持续为限制因子进行土地利用空间格局分配时,更加有利于土地利用各个类型的因地制宜和适宜性选择,生态功能区更加突出,分配格局更加合理。     

基于GIS和AHP的雷电灾害风险区划分析与评估——以内蒙古雷灾为例

基于自然灾害风险理论,利用雷暴日和闪电定位资料、基础地理信息资料、社会经济资料以及雷电灾情资料,选取地形变化、水系、土壤电导率、雷暴日、地闪密度、土地利用、人均GDP、敏感单位防雷能力等11个指标,运用层次分析法构建了雷电灾害风险指数,建立雷电灾害风险评估模型,从雷电灾害的致灾因子、孕灾环境、承灾体和防灾减灾能力4个方面进行了系统的分析,并运用ArcGIS进行了1km×1km雷电灾害综合风险区划。区划结果表明内蒙古东部大部和中部南部地区属于高风险区,中部北部地区属于中风险区,低风险区域主要分布在西部地区。通过选取雷灾资料进行雷电灾害的灰色关联评估,以验证区划结果的正确性,评估结果与雷电灾害风险区划分布大体一致。     

2000-2014年抚仙湖流域土地利用动态变化研究

笔者以抚仙湖流域为研究区域,根据2000—2014 年土地利用现状数据及2000、2014 年2 期影像资料,运用GIS 空间分析技术和数理统计法从土地利用变化幅度、土地利用动态度、转移方向及景观格局4个方面系统分析研究区15年来土地利用时空变化特征。结果表明：（1）研究区主要土地利用类型为耕地、林地、水域和未利用土地。除水域外,其余各类土地面积均发生了较大变化,未利用土地不断减少,耕地先减少后增加,其余5 种地类逐年增加。各乡镇土地利用综合动态度在0.75%~7.64%之间,总体呈现流域北部大于流域南部,湖滨区大于山区的特征。（2）研究区土地利用转换类型有23 种,面积共18834.33 hm2,占流域总面积的12.15%。土地利用变化集中于未利用土地、耕地、林地、城镇村庄及工矿用地、交通用地五者之间的相互转换,主要位于青龙镇和龙街镇。（3）研究区景观破碎指数、多样性指数、均匀度指数呈上升趋势,优势度指数呈下降趋势,土地各利用类型面积更趋于平均化和多样化。人类活动对土地利用格局的形成影响强烈,人口增加、经济发展和城市化是研究区土地利用变化的主要原因。     

土壤微生物与土壤肥力的关系研究初探

通过对新疆沙漠荒漠区西南部低山丘陵区、中部绿洲区、北部盆地沙漠区三大不同生态环境土壤微生物分布特征及土壤理化性质的综合分析比较，得出土壤肥力与土壤微生物间呈正相关性（ｒ＝０．８１１３），可以根据土壤微生物对土壤肥力及状况进行判断。     

绥化市土地利用变化图谱分析

为了定量了解研究区土地利用类型转换关系及其变化强度与剧烈程度,笔者基于地学信息图谱分析,运用ERDAS8.5和ARC/INFO9.2软件,以马尔柯夫空间概率模型为基础,结合土地利用动态度模型及土地利用综合动态度模型,利用绥化市31年（1980-2010年）土地利用格局4期的空间数据（1980年、1995年、2000年、2010年）合成一系列土地利用格局变化图谱,通过图谱分析来了解绥化市的土地利用格局变化规律。结果表明：耕地大幅度增加,其净增面积346.4 km2,占研究区总面积超过13%,未利用地（滩地和沼泽地）面积急剧减少,净减少面积为440.9 km2,沼泽地完全消失。草地面积略有增加,增加面积12.1 km2,林地面积减少,减少面积为11.4 km2。城市建设用地净增加面积为29.7 km2。在过去的31年间,综合土地利用动态度急剧上升,土地利用格局发生剧烈变化,土地利用类型单一化明显,城市化进程加快,本研究区中部的滩地与沼泽地变化最为剧烈。     

村域土地生态状况动态评估

(目的)本研究以行政村为评估单元,分析新郑市村域土地生态状况及其变化情况,为合理科学的利用土地提供依据。(方法)通过GIS和RS平台,综合运用遥感影像、统计报表与野外调查数据,采用多因素综合评价法对两期新郑市村域土地生态状况进行综合评估。(结果)结果表明： 2011年、2014年新郑市农村地区土地生态状况分别以二等级、一等级为主,该部分村庄占评价区域面积的58.29%、43.45%。位置分布上,南部山区的农村土地生态状况最好,中部平原其次,北部与郑州市接壤的地区最差,整体呈现三级阶梯型分布。动态分析表明,2011—2014年四年内,农村土地生态状况发展呈现变好趋势的村庄面积占评价区域面积的32.61%,这部分村庄主要分布在新郑市的南部、东部地区,呈现变差趋势的村庄面积占评价区域面积的21.14%,这部分村庄主要分布在新郑市的中北部地区。(结论)该研究获得了新郑市农村地区土地生态状况的优劣分布及其变化情况,为保护土地生态以及合理利用土地奠定了基础。     

基于GIS的城市生态公园生态敏感性评价研究——以广西南丹城市生态公园建设为例

针对广西南丹县城周围正在退化的生态系统,利用高精度的地形数据和生态环境调查资料,在GIS技术的支持下,选取对土地利用影响较大的高程、坡度、坡向、植被覆盖度、水域、土地覆盖类型6个因子,采用层次分析法确定各因子的权重,对研究区内的生态环境敏感性进行单因子分析与综合评价。研究结果表明,研究区内各生态敏感性区面积比分别为极度敏感区（14.73%）、高度敏感区（53.90%）、中度敏感区（24.36%）、低度敏感区（2.87%）、不敏感区（4.14%）,前三者占总面积的92.99%,这表明研究区内容易出现植被退化、水土流失等生态环境问题。     

基于聚类分析法的西南丘陵山区县域土地利用分区研究

土地利用分区是土地利用区域差异性的客观反映,是土地利用规划的核心内容之一。为了对西南丘陵地区县域土地利用及未来发展方向提供理论指导,以重庆市江津区为例,通过采用构建土地利用分区指标体系的方法,借助SPSS软件,对聚类指标体系表进行赋值并对数据进行聚类指标标准化处理,将标准化后的数据作为基础数据,利用系统聚类分析功能对江津区土地利用进行分区。结合分区结果及兼顾区域连续性以及江津区今后社会经济发展,将该区域分为3类：北部城镇高度发达区、中部发展潜力区、南部农林生态区。根据各区域的相似性和差异性,提出了各区域土地资源开发利用中存在的主要问题和未来发展方向。结果表明,聚类分析法是研究西南山区县域土地利用分区的有效方法,该研究是土地利用分区从定性到定量发展的有益尝试。     

汾河流域植被生产力时空变异特征分析

植被生产力(GPP、NPP)和碳利用效率(CUE)是监测和评估生态系统的重要指标,能够有效反应生态系统环境变化。汾河流域是黄土高原典型生态脆弱区的重要流域,是全国水土流失治理和生态保护的重点区域。本研究以流域尺度为出发点,基于MODIS数据重点分析了汾河流域2000—2015年GPP、NPP和CUE的时空特征及影响因素。结果表明：汾河流域整体上GPP和NPP呈现增加的趋势,而CUE则表现为减少趋势,平均值为GPP 665.88 g C/(m²·a),NPP 252.77 g C/(m²·a),CUE 0.36。GPP、NPP和CUE南部高于北部地区,流域边缘两侧山地与其他区域明显不同。汾河流域植被生产力状况主要受降水的影响较大。北部GPP、NPP、CUE与气温主要呈现负相关关系,而在流域南部,GPP与气温呈正相关关系,NPP、CUE与气温呈负相关关系。汾河流域北部对水热条件变化比南部更加敏感,同时汾河流域气温和降水的增加导致了CUE降低。     

近54a新疆地区水资源的气候特征分布

为了探究气候变化背景下新疆地区水资源的气候特征,利用新疆地区50 个站点1961—2014 年的气象数据,通过陆面蒸发经验公式估算蒸发量及相应的降蒸差,并结合Mann-Kendall 非参数检验方法分析探讨近54 年新疆地区水资源的气候变化特征及时空分布。结果显示：（1）近54 年来新疆地区降水量、平均气温、蒸发量自发生突变以来呈显著上升趋势;（2）北疆的降水量最高,东疆降水量最低并且未通过显著性检验;（3）新疆各区域年平均气温变化趋势均以0.03℃/a 持续增加;（4）北疆降蒸差量接近全疆水平,南疆大部分地区与东疆区域降蒸差均小于0,表明该地区水资源严重不足,常年处于干旱;（5）降水量、蒸发量和降蒸差空间分布主要表现在由北至南,由西至东呈减少的趋势,平均气温呈增加的趋势。     

海南岛冬种瓜菜苗期湿涝灾害风险区划分析

为了掌握海南岛冬种瓜菜苗期湿涝灾害的发生规律,减少灾害损失,保障农业生产。从影响海南岛冬种瓜菜苗期湿涝的天气和地表环境出发,综合考虑降水强度、次数、雨后乍晴等气象致灾因子和地势、地表覆盖类型、表层土壤质地等孕灾环境因子,进行了湿涝灾害风险区划。结果表明,海南岛冬种瓜菜苗期湿涝的高风险区主要分布在东部和北部部分地区;西北部地区为湿涝中风险区,主要包括：儋州、临高大部分地区以及澄迈、海口北部地区;中南部以及西部地区发生湿涝灾害的风险相对最低。该区划空间分辨率高,对合理作物布局、提高冬种瓜菜种植的安全性等具有重要意义。     

基于GIS的云南早熟鲜食葡萄气候适宜性区划

为了研究云南早熟鲜食葡萄种植的气候适宜性,充分利用气候资源,找出早熟鲜食葡萄种植的适宜区域。以1981—2010年云南125个气象站观测数据为基础,结合早熟鲜食葡萄生长所需气候条件,筛选出5月≥10℃活动积温、1—5月≥10℃活动积温和4—5月降水量3个气候适宜性区划指标,采用GIS技术对云南早熟葡萄种植进行气候适宜性精细化区划。结果表明,最适宜区占全省面积的1.9%,主要分布在云南省干热河谷区,包括楚雄州的元谋、永仁东南部、双柏南部、大理州的宾川坝区、丽江市的华坪东部、永胜中部和南部、保山市的昌宁西部、怒江州的六库局部等地区;适宜区占8.9%,主要分布在红河北部、楚雄南部、昆明东南部、玉溪、普洱北部、大理南部、临沧东部、昭通北部和保山东部等地区;次适宜区占27.3%;不适宜区占61.9%。本研究将云南划分为4个早熟葡萄栽培气候区,对不同气候区进行分区评价,并对该地区葡萄的区域化种植提出建议,以期为云南葡萄产业的发展提供可靠的理论依据。     

基于MODIS遥感数据和气象观测数据的藏北高原地表温度变化特征

为了研究藏北高原地表温度变化特征,利用2002—2015年MODIS/TERRA卫星的地表温度(LST)遥感数据结合同期气象数据,对藏北高原2002—2015年地表温度年际变化进行分析。结果表明：（1）2002—2015年内藏北高原地表温度呈缓慢上升趋势,2013年和2015年夏季均达到极值35.3℃;而最小值出现在2011年冬季,为5.2℃。空间分布变化分析表明,藏北高原的高温区随时间从西部逐渐向东部扩大,高温区主要集中在各县城或乡镇及人口较密集的地方,低温区主要集中在人口稀少的地方及北部无人区域,2002—2015年低温区分布无明显变化。（2）卫星反演的地表温度值与实测的气温数据具有较好的正相关性,与降水量呈负相关。随着藏北高原东部地区城镇的飞速发展,人类活动明显增加,高温区覆盖范围面积不断增大,2015年面积达到最大。     

沿海地区耕地集约利用与生态服务价值动态变化及相关性分析

沿海地区既是人类活动剧烈区又是生态环境敏感脆弱区,其耕地利用变化与生态环境效应研究亟待加强。以江苏沿海为研究区域,基于耕地集约利用和生态服务价值模型,估算沿海19个县市耕地集约利用水平与生态服务价值,分析其时空演变特征,探讨沿海地区耕地集约利用与生态服务价值的动态变化特征。结果显示：（1）2000-2010年江苏沿海19个县市耕地集约利用水平显著提高,2000年、2005年、2010年其平均值分别为0.181,0.251和0.372,空间格局变化特征显著,Ⅰ级区范围呈缩小趋势,Ⅱ级区和Ⅲ级区范围有所增加。（2）耕地生态服务价值呈波动变化,2000年、2005年、2010年其耕地生态服务价值平均值分别为1.68×109元,1.58×109元,1.55×109元,苏北地区耕地服务价值呈下降趋势,苏南地区呈上升趋势,耕地生态服务价值Ⅰ级区呈零散分布,Ⅱ级区范围在扩大,Ⅲ级区范围呈减少态趋势。（3）江苏沿海地区耕地集约利用水平与生态服务价值呈显著负相关,不同典型年份其相关系数分别为-0.700、-0.662和-0.682,不同经济梯度下其相关系数存在明显差异,经济发达的苏南地区相关系数值大于苏北地区,苏南地区相关系数呈下降趋,而苏北地区呈上升趋于。     

陕北黄土丘陵沟壑区山楂引种栽培研究

在陕北黄土丘陵沟壑区,通过20年的调查与监测,认为大金星和敞口2个山楂品种可作为该区的主栽品种。山楂在该区海拔1250m以下的地块生长结果良好;东坡和西坡的树体生长量、产量等高于南坡和北坡。水平梯田和鱼鳞坑较隔坡梯田和水平阶利于山楂生长结果;主干疏层形比其它树形的树体生长量大,产量高。     

基于空间自相关的宁夏县域建设用地节约集约利用水平空间分异特征研究

摘 要：研究旨在摸清宁夏22个县建设用地集约利用现状水平，总结空间分布特征，剖析土地利用方面存在的问题，为进一步提高土地管理水平、科学制定针对性的管理政策提供科学依据。基于县域尺度，运用多因素综合评价法对宁夏22个县建设用地集约利用水平进行综合评价，并通过空间自相关分析法对建设用地集约利用水平空间分异特征进行了分析。研究表明宁夏县域建设用地集约利用水平空间分异特征明显，22个县中只有6个县综合评价得分达到80分以上，用地节约集约水平高；宁夏县域建设用地集约利用状况总指数呈现出自北向南逐步递减的特征，其中热点区集中分布在宁夏北部、次热点区位于热点区外围、次冷点区成散团式分布、冷点区分布在中部和南部各别县。整体来看，宁夏建设用地集约利用水平整体不高且空间分布极不平衡，呈现出较强的空间相关性，空间集聚特征明显。未来宁夏北部地区和南部地区各县要结合自身实际，制定差别化的集约用地管理政策,北部经济发展较好的县（市、区），主要是加强存量用地的挖潜和新增用地效益的提高；南部山区各县（市、区）更重要的是要促进经济社会快速发展，提高土地利用效益。